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3.93弧长和扇形面积、圆锥的侧面展开图—知识讲解(基础)
【学习目标】
1.通过复习圆的周长、圆的面积公式,探索n°的圆心角所对的弧长和扇形面积 的计算公式,并应用这些公式解决问题;2.了解圆锥母线的概念,理解圆锥侧面积计算公式,理解圆锥全面积的计算方法,会应用公式解决问题;
3. 能准确计算组合图形的面积.
【要点梳理】
要点一、弧长公式 半径为R的圆中 360°的圆心角所对的弧长(圆的周长)公式: n°的圆心角所对的圆的弧长公式:(弧是圆的一部分)要点诠释: (1)对于弧长公式,关键是要理解1°的圆心角所对的弧长是圆周长的,即; (2)公式中的n表示1°圆心角的倍数,故n和180都不带单位,R为弧所在圆的半径; (3)弧长公式所涉及的三个量:弧长、圆心角度数、弧所在圆的半径,知道其中的两个量就可以求出第三个量.要点二、扇形面积公式1.扇形的定义 由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形.2.扇形面积公式 半径为R的圆中 360°的圆心角所对的扇形面积(圆面积)公式: n°的圆心角所对的扇形面积公式:要点诠释: (1)对于扇形面积公式,关键要理解圆心角是1°的扇形面积是圆面积的,
即; (2)在扇形面积公式中,涉及三个量:扇形面积S、扇形半径R、扇形的圆心角,知道其中的两个量就可以求出第三个量. (3)扇形面积公式,可根据题目条件灵活选择使用,它与三角形面积公式有点类似,可类比记忆; (4)扇形两个面积公式之间的联系:.要点三、圆锥的侧面积和全面积 连接圆锥顶点和底面圆上任意一点的线段叫做圆锥的母线. 圆锥的母线长为,底面半径为r,侧面展开图中的扇形圆心角为n°,则 圆锥的侧面积,
圆锥的全面积.要点诠释: 扇形的半径就是圆锥的母线,扇形的弧长就是圆锥底面圆的周长.因此,要求圆锥的侧面积就是求展开图扇形面积,全面积是由侧面积和底面圆的面积组成的.
【典型例题】
类型一、弧长和扇形的有关计算
1.如图(1),AB切⊙O于点B,OA=,AB=3,弦BC∥OA,则劣弧的弧长为( ).
A. CBAO B. C. D.
C
B
A
O
图(1)
【答案】A.
【解析】连结OB、OC,如图(2)
则,OB=,,,
由弦BC∥OA得,
所以△OBC为等边三角形,.
则劣弧的弧长为,故选A. 图(2)
【总结升华】主要考查弧长公式:.
举一反三:
【变式】制作弯形管道时,需要先按中心线计算“展直长度”再下料,试计算如图所示的管道的展直长度,即的长(结果精确到0.1mm) 【答案】R=40mm,n=110 ∴的长==≈76.8(mm) 因此,管道的展直长度约为76.8mm.
2.如图,⊙O的半径等于1,弦AB和半径OC互相平分于点M.求扇形OACB的面积(结果保留π)
【答案与解析】∵弦AB和半径OC互相平分,∴OC⊥AB, OM=MC=OC=OA.
∴∠B=∠A=30°,
∴∠AOB=120°
∴S扇形=.
【总结升华】运用了垂径定理的推论,考查扇形面积计算公式.
举一反三:
【变式】如图(1),在△ABC中,BC=4,以点A为圆心,2为半径的⊙A与BC相切于点D,交AB于E,交AC于F,点P是⊙A上的一点,且∠EPF=40°,则图中阴影部分的面积是( ).
A. B. C. D.
AE
A
E
B
D
C
F
P
图(1)
【答案】连结AD,则AD⊥BC,
△ABC的面积是:BC?AD=×4×2=4,∠A=2∠EPF=80°.则扇形EAF的面积是:故阴影部分的面积=△ABC的面积-扇形EAF的面积=. 图(2)故选B.
类型二、圆锥面积的计算
3.小红为了迎接圣诞节而准备做一顶圣诞帽.如图所示,圆锥的母线长为26cm,高24cm,求它的底面半径及做这样一顶帽子需要的布料面积(接缝忽略不计).
【答案与解析】
如图所示,在Rt△SOA中,
.
即圆锥底面半径为10cm,做这样的圣诞帽需布料πRr=260πcm2.
【总结升华】本题考查的是圆锥母线R,高h,底面半径r三者的关
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